JPH07164297A

JPH07164297A - 研削方法および装置

Info

Publication number: JPH07164297A
Application number: JP34175993A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Akita; 俊哉秋田; Masaru Saeki; 優佐伯; Naoyuki Kishida; 尚之岸田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-27
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JP3585254B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の砥石を用いて球面および平面形状を創
成する研削加工において、工具の着脱なしに粗研削から
仕上げ研削までを、高能率で、高精度に安定して加工す
る。【構成】（ａ）に示すように、ワーク３はコレットチャ
ック６により保持する。工具回転軸Ｂをθ₁だけ傾け、
かつカップ型研削工具１の加工面１ａの中心Ｏ₁がワー
ク回転軸Ｃと一致するようにする。また、ワーク軸部本
体７をワーク回転軸Ｃを中心に回転させ、カップ型研削
工具１を工具回転軸Ｂを中心に回転させる。クーラント
９を供給し、粗研削加工を行う。仕上げ加工において
は、（ｂ）に示すように、ワーク３をＥ方向に移動さ
せ、総型研削工具２を上方に移動させる。それと同時
に、総型研削工具２の加工面２ａの曲率中心Ｏ₀をワー
ク回転軸Ｃ上に合わせる。ワーク３を総型研削工具１２
の加工面１２ａに押し付ける。クーラント９を供給し、
総型研削工具２を工具回転軸Ｂを中心に回転させ、矢印
Ｄ方向に揺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス、セラミックス
等の光学素子として用いられる高脆材料を球面および平
面形状に研削加工する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学素材の研削加工の粗研削から
仕上げ研削までを、カップ型ホイールを用いて単一加工
機上で行う方法が、特開平４−２３３８５９号公報に開
示されている。図２６は上記方法による研削装置の主要
部を示したものである。１０１，１０２は、環状研削砥
石を示し、回転駆動軸に取り付けられている。環状研削
砥石１０２は、加工初期状態において他方の環状研削砥
石１０１の砥石先端部１０１ａよりも前方へ突出した状
態で取り付けられている。また、環状研削砥石１０２
は、ネジ１０３を介して回転駆動機構の軸方向に移動可
能な構造となっている。この場合、環状研削砥石１０２
は粗研削用砥石、環状研削砥石１０１は仕上げ研削用砥
石によってそれぞれ構成されている。

【０００３】上記構成における研削加工は、回転駆動軸
を回転させながら、環状研削砥石１０１または１０２
を、被加工物に当接しながら行う。環状研削砥石１０２
による粗研削加工が完了した後、スペーサ１０４を外し
て、環状研削砥石１０２の先端部１０２ａを他方の環状
研削砥石１０１の先端部１０１ａより後退させる操作を
行い、その後、環状研削砥石１０１による仕上げ加工を
行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の加工手段に
おいては、粗研削加工が完了した後、加工を一時中断し
て、環状研削砥石１０１（１０２）を進退させる操作を
行う必要があること、またその進退機構が複雑で、所定
の球面形状を得るために微調整が必要であることなどに
より、その操作に時間がかかり、加工能率が低下すると
いう問題点があった。また通常、仕上げ研削では、でき
るだけ高メッシュ砥粒砥石を用いた方が、高精度な仕上
げ面を得ることができるが、砥石の目つぶれが発生しや
すく、加工面精度が悪化する。この影響を少なくするた
めに、高メッシュ砥粒砥石に対してはバネやエア圧によ
るラッピング加工を適用する。したがって、従来例の構
成のように、粗研削工程も仕上げ加工工程も同様な加工
方式を用いる場合、精度の高い加工を高能率に安定して
行うことは困難であった。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、複数の砥石を用いて球面および平面形状
を創成する研削加工において、工具の着脱なしに粗研削
から仕上げ研削までを、高能率で、高精度に安定して加
工ができる研削方法および装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、工具回転中心に対して同心
に配設された複数の研削工具によって加工を行う研削方
法において、チャックによりワークを保持する工程と、
工具軸部によりカップ型研削工具をワークに対して相対
的に移動して研削する工程と、ワークを加圧し、カップ
型研削工具の同心に配設された総型研削工具を工具軸部
により揺動して研削する工程とから構成した。請求項２
に係る発明は、上記請求項１記載の研削方法において、
前記カップ型研削工具および総型研削工具で電解インプ
ロセスドレッシングによりドレッシングしながら加工を
行うこととした。

【０００７】請求項３に係る発明は、工具回転中心に対
して同心に配設された複数の工具を有する研削装置にお
いて、カップ型研削工具とその同心に配設された総型研
削工具とからなる工具と、前記工具を少なくとも回転ま
たは揺動させ、ワークに対して相対的に移動するための
工具軸部と、ワークをチャックし、かつワークを加圧す
るためのワーク軸部とを有することとした。請求項４に
係る発明は、請求項３記載の研削装置において、前記カ
ップ型研削工具および総型研削工具に電解インプロセス
ドレッシングする手段を設けることとした。

【０００８】請求項５に係る発明は、複数の研削工具に
よって加工を行う研削方法において、チャックによりワ
ークを保持する工程と、工具回転中心に対して同心円上
に配設された複数の研削工具をワークと相対的に移動し
て研削する工程と、ワークを加圧し、複数の研削工具の
回転中心と同心に配設された総型研削工具を工具軸部に
より揺動した研削する工程とから構成した。請求項６記
載の発明は、請求項５記載の方法において、前記複数の
研削工具および総型研削工具で電解インプロセスドレッ
シング法によりドレッシングしながら加工を行うことと
した。

【０００９】請求項７に係る発明は、複数の工具を有す
る研削装置において、工具回転中心に対して同心円上に
配設された複数の研削工具とその回転中心と同心に配設
された総型研削工具とからなる工具と、前記工具を少な
くとも回転または揺動させ、ワークに対して相対的に移
動するための工具軸部と、ワークをチャックし、かつワ
ークを加圧するためのワーク軸部とを有することとし
た。請求項８に係る発明は、請求項７記載の研削装置に
おいて、前記複数の研削工具および総型研削工具に電解
インプロセスドレッシングする手段を設けることとし
た。

【００１０】請求項９に記載の発明は、工具回転中心に
対して同心円上に配設された複数の工具を有する研削装
置において、カップ型研削工具とその同心円上に配設さ
れた総型研削工具とからなる工具と、前記総型研削工具
に圧力をかける加圧機構と、前記工具をワークに対して
相対的に移動するための工具軸部と、ワークを保持する
ワーク軸部とを有することとした。

【００１１】図１に本発明の装置の概念図を示す。図１
（ａ）は粗研削加工中の正面図であり、図１（ｂ）は仕
上げ加工中の正面図である。総型研削工具２は、カップ
型研削工具１の工具回転軸Ｂを回転軸中心として取り付
けられ、工具回転軸Ｂの回転により回転するようになっ
ている。前記カップ型研削工具１は環状になった工具で
あり、また、総型研削工具２は、ワーク３の加工面に対
向した形状になった工具である。さらに、総型研削工具
２は、カップ型研削工具１をワーク回転軸Ｃよりθ₁だ
け傾けたときに創成されるワーク３の曲率中心Ｏ₁よ
り、総型研削工具２の加工面２ａに曲率中心Ｏ₀が下方
に位置するように設定されている。

【００１２】研削工具に対向してワーク３が設けられ、
前記ワーク３の外周面には、ワーク軸部本体７に取り付
けられたコレットチャック６の先端部があり、ワーク３
の外周面の保持、解放を行うようになっている。また、
ワーク３の上面は保持皿４によって保持されている。保
持皿４の上面中央部には凹部が形成され、その凹部には
棒形状でその先端が球形を有するカンザシ５が係合して
いる。カンザシ５の上端は、図示を省略した加圧装置に
接続されている。ワーク軸部本体７は、ワーク回転軸Ｃ
を中心軸として回転自在に、かつ矢印Ｅ方向に移動自在
になるように構成されている。カップ型研削工具１およ
び総型研削工具２は、矢印Ｆ方向に移動可能で、かつ総
型研削工具２の加工面２ａの曲率中心Ｏ0 を支点に矢印
Ｄ方向に揺動自在になっている。ワーク３とカップ型研
削工具１および総型研削工具２との加工時の接触部には
ノズル８よりクーラント９が供給されるように構成され
ている。

【００１３】

【作用】上記手段によれば、粗研削加工においては、図
１（ａ）に示すように、ワーク３はコレットチャック６
により保持されている。ワーク３の所望の曲率半径Ｒ₀
の近似した曲率半径Ｒ₁が創成されるように、工具回転
軸Ｂをθ₁だけ傾け、かつカップ型研削工具１の加工面
１ａの中心Ｏ₁がワーク回転軸Ｃと一致するように矢印
Ｆ方向に移動させる。なお、カップ型研削工具１の加工
径ｄ₁としたとき、θ₁＝ｓｉｎ^-1（ｄ₁／２Ｒ₁）に
より算出する。また、ワーク軸部本体７をワーク回転軸
Ｃを中心に回転させ、カップ型研削工具１を工具回転軸
Ｂを中心に回転させる。そして、図示を省略したクーラ
ント供給装置に連結されたノズル８よりクーラント９を
供給し、ワーク３をＥ方向（下方）に移動させることに
より粗研削加工を行う。

【００１４】仕上げ加工においては、図１（ｂ）に示す
ように、ワーク３をＥ方向（上方）に移動させ、総型研
削工具２を上方に移動させる。それと同時に、矢印Ｆ方
向の移動により総型研削工具２の加工面２ａの曲率中心
Ｏ₀をワーク回転軸Ｃ上に合わせる。この位置では、カ
ップ型研削工具１の加工面１ａは総型研削工具２の加工
面２ａより下方にあるので、カップ型研削工具１はワー
ク３と接触することはない。コレットチャック６を解放
し、カンザシ５に圧力をかけることによりワーク３を総
型研削工具１２の加工面１２ａに押し付ける。ノズル８
よりクーラント９を供給させ、総型研削工具２を工具回
転軸Ｂを中心に回転させ、矢印Ｄ方向に揺動させること
により仕上げ加工を行う。なお、矢印Ｄ方向の揺動時に
カップ型研削工具１がワーク３と接触しないようなとき
は、総型研削工具２を上方に移動する必要はない。

【００１５】また、図２に示すように、カップ型研削工
具１の代わりに総型研削工具２の中輪帯付近の同心円上
に少なくとも２つ以上の円柱状の円柱研削工具１０を設
けてもよい。

【００１６】

【実施例１】図３および図４は本実施例を示し、図３は
粗研削加工中の正面図であり、図４は仕上げ加工中の正
面図である。（構成）本実施例は、環状のカップ型研削工具１１は工
具軸部本体１８と連結され、この工具軸部本体１８は図
示を省略した駆動源装置と連結され、工具回転軸Ｂを中
心に回転駆動自在な構成となっている。ワーク３（レン
ズあるいはセラミック部材）の所望の曲率半径Ｒ₀に対
応した加工面１２ａに形成された総型研削工具１２は、
その下面を固定フランジ１６によって固定されている。
カップ型研削工具１１および総型研削工具１２は、ダイ
ヤモンド粉末、ｃ−ＢＮ、アルミナ、炭化けい素、酸化
セリウム、ジルコニア等の砥粒をメタルボンドあるいは
レジンボンド、あるいはビトリファイドボンド等で結合
構成したものである。

【００１７】前記固定フランジ１６はネジ１７によって
カップ型研削工具１１に締結され、総型研削工具１２が
カップ型研削工具１１の中央部に配置されている。ま
た、総型研削工具１２は、カップ型研削工具１１をワー
ク回転軸Ｃよりθ₁だけ傾けたときに創成されるワーク
３の曲率中心Ｏ₁より、総型研削工具１２の加工面１２
ａに曲率中心Ｏ₀が下方に位置するように設定されてい
る。カップ型研削工具１１の加工面１１ａの上面にはワ
ーク３が配置され、このワーク３の外周面には、ワーク
軸部本体７に取り付けられたコレットチャック６の先端
部があり、ワーク３の外周面の保持、解放を行うように
なっている。また、ワーク３の上面と外周面の一部は、
ホルダー１４によって保持されている。ホルダー１４の
上面中央部には、凹部が形成され、この凹部には棒形状
でその先端が球形を有するカンザシ５が係合している。
カンザシ５の上端はワーク軸部本体７に取り付けられた
加圧装置（図示省略）に接続されている。

【００１８】さらに、ホルダー１４の上面周辺部の上方
には、ワーク保持部本体７に固定されたリング状の吸着
筒１３が配置されている。この吸着筒１３の内部には、
吸引を行うための孔１３ａが少なくとも１つ以上設けら
れており、この孔１３ａの上端には、図示を省略した吸
引装置と連結され、下端には、Ｏリング１５が孔１３ａ
を内外から挟むように配置されている。ワーク軸部本体
７は、ワーク回転軸Ｃを中心軸として回転自在に、かつ
矢印Ｅ方向に移動自在になるように構成されている。工
具軸本体１８は、矢印Ｆ方向に移動可能で、かつ総型研
削工具１２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ₀を支点に矢印
Ｄ方向に揺動自在になっている。ワーク３とカップ型研
削工具１１および総型研削工具１２との加工時の接触部
には、ノズル８よりクーラント９が供給されるように構
成されている。

【００１９】（作用）上記構成によれば、粗研削加工に
おいては、図３に示すように、吸着筒１３の吸引により
ホルダー１４は吸着筒１３の下面に固定される。そのと
き、ワーク３をホルダー１４にセットし、ワーク３の外
周面をコレットチャック６により保持する。ワーク３の
所望の曲率半径Ｒ₀の近似した曲率半径Ｒ1 が創成され
るように、工具回転軸Ｂをθ₁だけ傾け、かつカップ型
研削工具１１の加工面１１ａの中心Ｏ₁がワーク回転軸
Ｃと一致するように工具軸部本体１８を矢印Ｆ方向に移
動させる。なお、カップ型研削工具１１の加工径ｄ₁と
したとき、θ₁＝ｓｉｎ^-1（ｄ₁／２Ｒ₁）により算出
する。ワーク軸部本体７をワーク回転軸Ｂを中心に回転
させ、工具軸部本体１８を工具回転軸Ｂを中心に回転さ
せる。図示を省略したクーラント供給装置に連結された
ノズル８よりクーラント９を供給し、ワーク軸部本体７
をＥ方向（下方）に移動させることにより粗研削加工を
行う。

【００２０】仕上げ加工においては、図４に示すよう
に、ワーク軸部本体７をＥ方向（上方）に僅かだけ移動
させる。工具軸部本体１８をθ₀まで戻し、それと同時
に矢印Ｆ方向の移動機構により総型研削工具１２の加工
面１２ａの曲率中心Ｏ₀をワーク回転軸Ｃ上に合わせ
る。コレットチャック６を解放し、カンザシ５に圧力を
かけることにより、ワーク３を総型研削工具１２の加工
面１２ａに押し付ける。ノズル８よりクーラント９を供
給させ、工具軸部本体１８を工具回転軸Ｂを中心に回転
させ、ワーク３の外周面がカップ型研削工具１１と接触
しないように矢印Ｄ方向に揺動させる。これにより仕上
げ加工を行う。

【００２１】（効果）上記加工方法によれば、砥石の着
脱なしに高能率に粗研削から仕上げ研削までを行え、か
つ高精度に安定した仕上げ加工で行うことができる。な
お、カップ型研削工具１１の加工面１１ａの断面は、半
円形状でも同様な効果が得られる（図５参照）。また、
総型研削工具１２は、固定フランジ１６の上面を半球形
状にしてペレット上の研削工具１９を少なくとも２以上
貼り付けたものにしても同様な効果が得られる（図６参
照）。さらに、工具軸部本体１８の矢印Ｆ方向の移動機
構を工具回転軸Ｂに平行な方向、あるいは、ワーク軸部
本体７をワーク回転軸Ｃに対して垂直方向に移動機構を
設けても、同様な効果が得られる。

【００２２】

【実施例２】図７および図８は、それぞれ本実施例の粗
研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図であ
る。（構成）本実施例は、前記実施例１における固定フラン
ジ１６およびネジ１７を廃止し、総型研削工具１２を移
動フランジ２１に固定し、カップ型研削工具１１の中心
部に孔１１ｂを設け、その孔１１ｂが図示を省略したエ
ア吸排出装置に連結された点と、カップ型研削工具１１
の内周面にストッパー部１１ｃを設けた点が異なり、他
の構成は実施例１と同一構成からなるもので、同一構成
部品には同一符号を付し、その説明を省略する。本実施
例では、総型研削工具１２の下面を保持した移動フラン
ジ２１は、カップ型研削工具１１の内周面をガイドにし
て工具回転軸Ｂの方向に移動可能となっている。その移
動量は、移動フランジ２１の下面とカップ型研削工具１
１とが接触する位置から、移動フランジ２１の突起部２
１ｂとカップ型研削工具１１のストッパー部１１ｃとが
接触するまでの範囲である。

【００２３】（作用）粗研削加工においては、図７に示
すように、図示を省略したエア吸排出装置よりエアが吸
引されているため、総型研削工具１２は下方に引き付け
られ、移動フランジ２１の下面とカップ型研削工具１１
が接触している。この位置では、総型研削工具１２の加
工面１２ａの曲率中心Ｏ₀が、カップ型研削工具１１に
より創成されるワーク３の曲率中心Ｏ₁より下方にあ
る。故に、総型研削工具１２はワーク３と接触すること
なく、カップ型研削工具１１による粗研削加工を行うこ
とができる。仕上げ加工においては、図８に示すよう
に、図示を省略したエア吸排出装置によりエアが排出さ
れるため、総型研削工具１２は上方に押され、移動フラ
ンジ２１の突起部２１ｂとカップ型研削工具１１のスト
ッパー部１１ｃが接触している。この位置では、カップ
型研削工具１１の加工面１１ａは総型研削工具１２の加
工面１２ａより下方にあるので、カップ型研削工具１１
はワーク３と接触することはなく、総型研削工具１２に
よる仕上げ加工を行うことができる。

【００２４】（効果）上記加工方法によれば、実施例１
と同様な効果が得られる。また、カップ型研削工具１１
の加工面１１ａの内径まで総型研削工具１２の加工径ｄ
₀を広げることが可能になる。そのため、仕上げ加工が
高能率加工を行うことができる。なお、総型研削工具１
２の移動源を液体にしても同様な効果が得られる。

【００２５】

【実施例３】図９、図１０および図１１は、それぞれ本
実施例の粗研削加工中の正面図、仕上げ加工中の正面図
およびカップ型研削工具１２を矢印Ｇ方向から見た上面
図である。（構成）本実施例は、前記実施例２におけるカップ型研
削工具１１を廃止し、工具軸部本体１８にフランジ３１
を連結し、このフランジ３１の中心部の孔３１ａを図示
を省略したエア吸排出装置に連結し、総型研削工具１２
の中輪帯付近の同心円上に少なくとも２つ以上（図中で
は８個）の円柱状の円柱研削工具３２を設け（図１１参
照）、前記フランジ３１に埋め込むように固定した点
と、それにあたる総型研削工具１２および移動フランジ
２１に孔を開けた点が異なり、他の構成は実施例２と同
一構成からなるもので、同一構成部品には同一符号を付
し、その説明を省略する。本実施例では、総型研削工具
１２を固定した移動フランジ２１は、フランジ３１の内
周面をガイドにして工具回転軸Ｂの方向に移動可能とな
っている。その移動は、移動フランジ２１の下面とフラ
ンジ３１とが接触する位置から、移動フランジ２１の突
起部２１ｂとフランジ３１のストッパー部３１ａとが接
触するまでの範囲で可能になっている。

【００２６】（作用）粗研削加工においては、図９に示
すように、図示を省略したエア吸排出装置よりエアが吸
引されているため、総型研削工具１２は下方に引き付け
られ、移動フランジ２１の下面とフランジ３１が接触し
ている。この位置では、総型研削工具１２の加工面１２
ａの曲率中心Ｏ0 が、円柱研削工具３２により創成され
るワーク３の曲率中心Ｏ1 より下方にある。故に、総型
研削工具１２はワーク３と接触することはなく、円柱研
削工具３２により粗研削加工を行うことができる。仕上
げ加工においては、図１０に示すように、図示を省略し
たエア吸排出装置によりエアが排出されるため、総型研
削工具１２は上方に押され、移動フランジ２１の突起部
２１ｂとフランジ３１のストッパー部３１ａが接触して
いる。この位置では、総型研削工具１２の加工面１２ａ
より円柱研削工具３２の加工面３２ａは下方になるの
で、円柱研削工具３２はワーク３と接触することはな
く、総型研削工具１２による仕上げ加工を行うことがで
きる。

【００２７】（効果）上記加工方法によれば、実施例２
と同様な効果が得られる。また、円柱研削工具３２の加
工径ｄ₁を小さく設定できるので、ワーク３径をＤ、曲
率半径をＲ0としたとき、Ｄ／Ｒ₀が大きい場合でも、
θ₁を小さく設定できる。さらに、総型研削工具１２の
工具径ｄ₀を任意に設定できる。なお、円柱研削工具３
２の加工面３２ａの断面は、半円形状にしても同様な効
果が得られる。また、円柱研削工具３２は環状のセグメ
ントタイプにしても同様な効果が得られる（図１２参
照）。

【００２８】

【実施例４】図１３および図１４は、それぞれ本実施例
の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図で
ある。（構成）本実施例は、ワーク３を絶縁体であるレンズあ
るいはセラミック部材とし、前記実施例３におけるコレ
ットチャック６の先端部に電極４１を設けた点と、電解
ドレッシングするための電源４４を設けた点と、この電
源４４の陽極と接続された陽極ブラシ４３をフランジ３
１の外周面に接触させ、前記電源４４の陰極と接続され
た陰極ブラシ４２をコレットチャック６の外周面に接触
させた点が異なり、他の構成は実施例３と同一構成から
なるもので、同一構成部品には同一符号を付し、その説
明を省略する。

【００２９】（作用）本実施例では、粗研削加工におい
ては、図１３に示すように、電源４４によりフランジ３
１を陽極に印加し、コレットチャック６を介して電極４
１を印加する。円柱研削工具３２と電源４１とは、粗研
削加工のスパークアウト時に接触しないように隙間ｔ₁
を設け、この隙間ｔ₁にもクーラント９を供給すること
により、円柱研削工具３２のボンドを溶出させ、ドレッ
シングを行う。これにより、ドレッシングを行いなが
ら、粗研削加工を行うことができる。仕上げ加工におい
ては、図１４に示すように、総型研削工具１２と電極４
１とは、加工終了時に接触しない程度に隙間ｔ₂を設
け、この隙間ｔ₂にもクーラント９を供給することによ
り、ドレッシングを行う。これにより、ドレッシングを
行いながら、仕上げ加工を行うことができる。

【００３０】（効果）上記加工方法によれば、実施例３
と同様な効果が得られる。また、ドレッシングを行いな
がら粗研削加工を行えるので、さらに高能率に加工がで
きる。また、＃数千以上の超砥粒砥石を総型研削工具と
して用いる場合においても、目詰まりが発生せず、高精
度で安定した仕上げ加工ができる。

【００３１】

【実施例５】図１５および図１６は、それぞれ本実施例
の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図で
ある。（構成）本実施例は、前記実施例２におけるワーク３を
凸形状の多数個に変更し、それに伴い、総型研削工具１
２の加工面１２ａを凹形状に変更した点と、ホルダー１
４を廃止し、ワーク３を貼付皿５１で保持した点と、電
解ドレッシングするために電源４４を設けた点と、この
電源４４の陽極と接続された陽極ブラシ４３をカップ型
研削工具１１の外周面に接触させ、前記電源４４の陰極
をカンザシ５の外周面に接触させた点が異なり、他の構
成は実施例２と同一構成からなるもので、同一構成部品
には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００３２】（作用）本実施例では、粗研削加工におい
ては、図１５に示すように、電源４４によりカップ型研
削工具１１を陽極に印加し、カンザシ５を介して貼付皿
５１を陰極に印加する。これにより、貼付皿５１のワー
ク３の貼り付けされた以外のスペースが電極の機能を果
たす。貼付皿５１の下面５１ａとのカップ型研削工具１
１と貼付皿５１の下面５１ａとの隙間にもクーラント９
を供給することにより、カップ型研削工具１１のボンド
を溶出させ、ドレッシングを行う。これにより、ドレッ
シングを行いながら、粗研削加工を行うことができる。
仕上げ加工においては、図１６に示すように、総型研削
工具１２と貼付皿５１の下面５１ａとの隙間にもクーラ
ント９を供給することにより、ドレッシングを行う。こ
れにより、ドレッシングを行いながら、仕上げ加工を行
うことができる。

【００３３】（効果）上記加工方法によれば、多数個貼
りの加工、また、凸形状のワークに関しても実施例３と
同様な効果が得られる。

【００３４】

【実施例６】図１７、図１８、図１９および図２０は、
それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図、仕上げ加工
中の正面図、矢印Ｈ方向から見たカップ型研削工具１１
および総型研削工具１２の部分上面図および総型研削工
具１２、フランジ３１、移動フランジ２１のＸ−Ｘ線断
面矢視図である。（構成）環状のカップ型研削工具１１はフランジ３１を
介して工具軸部本体１８と連結されている。この工具軸
部本体１８は図示を省略した駆動源装置と連結され、工
具回転軸Ｂを中心に回転自在になっている。前記工具軸
部本体１８には、図示を省略したエア吸排出装置が設け
られている。そして、このエア吸排出装置はフランジ３
１の中空部３１ａより移動フランジ２１の吸引および排
出（加圧）する機構になっている。

【００３５】ワーク３の所望の曲率半径Ｒ₀に対向した
加工面１２ａの総型研削工具１２は、その下面を移動フ
ランジ２１に固定されている。前記総型研削工具１２お
よび前記移動フランジ２１は、カップ型研削工具１１の
内側と外側とで２体化されている（図１９参照）。ま
た、前記フランジ３１の中空部３１ａの出口を前記カッ
プ型研削工具１１の中側と外側の複数になっている。総
型研削工具１２が下方に位置するとき、カップ型研削工
具１１のワーク回転軸Ａよりθ₁だけ傾けたときに創成
されるワーク３の曲率中心Ｏ₁が、前記総型研削工具１
２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ₀より上方に位置するよ
うになっている。

【００３６】カップ型研削工具１１および移動フランジ
２１は、図１７のＸ−Ｘ線断面矢視図に示すように、キ
ー溝が設けられていて、回転方向に対する相対的な運動
が生じないようになっている。カップ型研削工具１１の
加工面１１ａの上面には、ワーク３が配置され、このワ
ーク３の外周面には、ワーク軸部本体７に取り付けられ
たコレットチャック６の先端部があり、ワーク３の外周
面の保持、解放を行うようになっている。また、ワーク
３の上面と外周面の一部はホルダー１４によって保持さ
れている。このホルダー１４の上面中央部には、凹部が
形成され、その凹部には棒形状でその先端が球形を有す
るカンザシ５が係合している。ワーク軸部本体７はワー
ク回転軸Ａを中心として回転自在に、かつ、矢印Ｄ方向
に移動自在になっている。また、工具軸部本体１３は矢
印Ｅ方向に移動自在で、かつ、矢印Ｆ方向に揺動自在に
なっている。ワーク３、カップ型研削工具１１および総
型研削工具１２には、ノズル８よりクーラント９が供給
されるように構成されている。

【００３７】（作用）上記構成によれば、粗研削加工に
おいては、図１７に示すように、ワーク３をホルダー１
４にセットし、コレットチャック６がワーク３の外周面
を保持する。ワーク３の所望の曲率半径Ｒ₀に近似した
曲率半径Ｒ₁を創成するために、工具軸部本体１３がθ
₁だけ傾き、かつ、カップ型研削工具１１の加工面１１
ａがワーク回転軸Ａと一致するように矢印Ｅ方向に移動
する。ワーク軸部本体７がワーク回転軸Ａを中心に回転
し、工具軸部本体１３が工具回転軸Ｂを中心に回転す
る。図示を省略したクーラント供給装置に連結されたノ
ズル８よりクーラント９が供給し、ワーク軸部本体７が
Ｄ方向（下方）に移動することにより粗研削加工を行
う。なお、粗研削加工時は、図示を省略したエア吸排出
装置により吸引されているので、総型研削工具１２は下
方に位置する。

【００３８】粗研削加工後、図示を省略したエア吸排出
装置によりエアを排出する。これにより、移動フランジ
２１および総型研削工具１２が加圧される。それに伴
い、総型研削工具１２はワーク３に押し付けられる。こ
の位置では、総型研削工具１２の曲率中心Ｏ₀とカップ
型研削工具１１の曲率中心Ｏ₁とがほぼ一致する。カッ
プ型研削工具１１が後退し、コレットチャック６が解放
する。仕上げ加工においては、図１８に示すように、工
具軸部本体１３が矢印Ｆ方向に揺動することにより仕上
げ加工が行われる。仕上げ加工に必要な加工荷重は、総
型研削工具１２からの加圧により得ることができる。ま
た、総型研削工具１２は揺動中にワーク３から加工面１
２ａの全面が外れることはないので、中側と外側の加工
面１２ａの曲率中心Ｏ₀はずれることはない。故に、中
側と外側の総型研削工具１２により仕上げ加工を行うこ
とができる。

【００３９】（効果）上記加工方法によれば、粗研削加
工から仕上げ加工へ変更するときに工具軸部本体１８の
微調整を行うことなく、粗研削から仕上げ研削までを連
続に行うことができる。

【００４０】

【実施例７】図２１、図２２および図２３は、それぞれ
本実施例の粗研削加工中の正面図、仕上げ加工中の正面
図およびカップ型研削工具１１、移動フランジ１５およ
びフランジ３１のＹ−Ｙ線断面矢視図である。（構成）前記実施例６における総型研削工具１２および
移動フランジ２１を内側と外側とで２体化したものの中
側を廃止し、外側のみにした点と、それに伴い、フラン
ジ３１の中空部３１ａの出口をカップ型研削工具１１の
外側に複数個設けた点と、ホルダー１４を廃止し、ワー
ク３の上面を貼付皿７３にし、前記貼付皿７３の上面が
弾性体７１を介して、カンザシ５の外周に固定された円
盤７２に保持された点が異なり、他の構成は実施例６と
同一構成からなるもので、同一構成部分には同一符号を
付し、その説明を省略する。

【００４１】（作用）粗研削加工終了後、仕上げ加工に
おいては、図２２に示すように、図示を省略したエア吸
排出装置によりエアが排出（供給）される。そのため、
総型研削工具１２は上方に位置し、ワーク３を押し付け
る。ワーク軸部本体７が回転する。この回転運動により
カンザシ５、円盤７２および弾性体７１を介してワーク
３が強制的に回転される。それと同時に、工具軸部本体
１８が工具回転軸Ｂを中心に回転する。移動フランジ２
１とフランジ３１のＹ−Ｙ線断面矢視図（図２３）に示
すように、移動フランジ２１とフランジ３１には、キー
溝が設けられているので、回転方向に対する相対的な運
動はない。故に、工具軸部本体１８の回転運動は移動フ
ランジ２１および総型研削工具１２に伝達することがで
きる。工具軸部本体１８が矢印Ｆ方向に揺動し、ノズル
８よりクーラント９が供給することにより、仕上げ加工
を行う。

【００４２】（効果）上記加工方法によれば、仕上げ加
工において、総型研削工具１２の外側を用い、かつ、ワ
ーク３を強制的に回転することで、相対速度が増すので
高速加工ができる。

【００４３】

【実施例８】図２４および図２５は、それぞれ本実施例
の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図で
ある。（構成）本実施例は、前記実施例７における総型研削工
具１２が、カップ型研削工具１１の外側に設けていたも
のを、カップ型研削工具１１の内側に設けるように変更
し、エア吸排出装置を廃止し、工具軸部本体１８にエア
シリンダ８５を設け、前記エアシリンダ８５は図示を省
略した電磁弁を介してエアコンプレッサと連結されてい
る点、前記エアシリンダ８５はフランジ３１の中空部３
１ａから移動フランジ２１の下面２１ａを吸引および加
圧する機構になっている点、コレットチャック６の先端
部に電極８１を設けた点と、電解ドレッシングするため
の電源８４を設けた点と、この電源８４の陽極と接続さ
れた陽極ブラシ８３をフランジ３１の外周面に接触さ
せ、前記電源８４の陰極と接続された陰極ブラシ８２を
コレットチャック６の外周面に接触させた点が異なり、
他の構成は実施例７と同一構成からなるもので、同一構
成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００４４】（作用）本実施例では、粗研削加工におい
ては、図２４に示すように、電源８４によりフランジ３
１を介して、カップ型研削工具１１が印加し、コレット
チャック６を介して電極８１が印加する。カップ型研削
工具１１と電極８１とは、粗研削加工のスパークアウト
時に接触しないように隙間ｔ₁を設け、この隙間ｔ₁に
もクーラント９を供給することにより、カップ型研削工
具１１の加工面１１ａのボンドが溶出する。これによ
り、ドレッシングを行いながら、粗研削加工を行うこと
ができる。仕上げ加工においては、図２５に示すよう
に、総型研削工具１２と電極８１とは、加工終了時に接
触しない程度に隙間ｔ₂を設け、この隙間ｔ₂にもクー
ラント９を供給することによりドレッシングを行う。こ
れにより、ドレッシングを行いながら、仕上げ加工を行
うことができる。

【００４５】（効果）上記加工方法によれば、ドレッシ
ングを行いながら粗研削加工を行えるので、さらに高能
率に加工ができる。また、＃数千以上の超砥粒砥石を総
型研削工具として用いる場合においても、目詰まりが発
生せず、高精度で安定した仕上げ加工ができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明の研削方法および
装置によれば、光学素子の研削研磨加工において、工具
の着脱なしに粗研削から仕上げ研削までを高能率で、高
精度に安定して加工ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研削装置を概念的に示す（ａ）粗研削
加工中の正面図、（ｂ）仕上げ加工中の正面図である。

【図２】本発明の変形例を示す要部正面図である。

【図３】本発明の実施例１の研削装置を示す粗研削加工
中の正面図である。

【図４】同実施例１の研削装置を示す仕上げ加工中の正
面図である。

【図５】同実施例１のカップ型研削工具の変形例を示す
要部正面図である。

【図６】同実施例１の総型研削工具の変形例を示す要部
正面図である。

【図７】本発明の実施例２の研削装置を示す粗研削加工
中の正面図である。

【図８】同実施例２の研削装置を示す仕上げ加工中の正
面図である。

【図９】本発明の実施例３の研削装置を示す粗研削加工
中の正面図である。

【図１０】同実施例３の研削装置を示す仕上げ加工中の
正面図である。

【図１１】同実施例３のカップ型研削工具の部分上面図
である。

【図１２】同実施例３の円柱研削工具の変形例を示す上
面図である。

【図１３】本発明の実施例４の研削装置を示す粗研削加
工中の正面図である。

【図１４】同実施例４の研削装置を示す仕上げ加工中の
正面図である。

【図１５】本発明の実施例５の研削装置を示す粗研削加
工中の正面図である。

【図１６】同実施例５の研削装置を示す仕上げ加工中の
正面図である。

【図１７】本発明の実施例６の研削装置を示す粗研削加
工中の正面図である。

【図１８】同実施例６の研削装置を示す仕上げ加工中の
正面図である。

【図１９】同実施例６のカップ型研削工具および総型研
削工具を示す部分上面図である。

【図２０】図１７におけるＸ−Ｘ線断面矢視図である。

【図２１】本発明の実施例７の研削装置を示す粗研削加
工中の正面図である。

【図２２】同実施例７の研削装置を示す仕上げ加工中の
正面図である。

【図２３】図２１におけるＹ−Ｙ線断面矢視図である。

【図２４】本発明の実施例８の研削装置を示す粗研削加
工中の正面図

【図２５】同実施例８の研削装置を示す仕上げ加工中の
正面図である。

【図２６】従来の研削装置を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１，１１カップ型研削工具２，１２総型研削工具３ワーク４保持皿５カンザシ６コレットチャック７ワーク軸部本体８ノズル９クーラント１０，３２円柱研削工具１３吸着筒１４ホルダー１８工具軸部本体１９研削工具４１，８１電極４２，８２陰極ブラシ４３，８３陽極ブラシ４４，８４電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具回転中心に対して同心に配設された
複数の研削工具によって加工を行う研削方法において、
チャックによりワークを保持する工程と、工具軸部によ
りカップ型研削工具をワークに対して相対的に移動して
研削する工程と、ワークを加圧し、カップ型研削工具の
同心に配設された総型研削工具を工具軸部により揺動し
て研削する工程とからなることを特徴とする研削方法。
【請求項２】前記カップ型研削工具および総型研削工
具で電解インプロセスドレッシングによりドレッシング
しながら加工を行うことを特徴とする請求項１記載の研
削方法。
【請求項３】工具回転中心に対して同心に配設された
複数の工具を有する研削装置において、カップ型研削工
具とその同心に配設された総型研削工具とからなる工具
と、前記工具を少なくとも回転または揺動させ、ワーク
に対して相対的に移動するための工具軸部と、ワークを
チャックし、かつワークを加圧するためのワーク軸部と
を有することを特徴とする研削装置。
【請求項４】前記カップ型研削工具および総型研削工
具に電解インプロセスドレッシングする手段を設けたこ
とを特徴とする請求項３記載の研削装置。
【請求項５】複数の研削工具によって加工を行う研削
方法において、チャックによりワークを保持する工程
と、工具回転中心に対して同心円上に配設された複数の
研削工具をワークと相対的に移動して研削する工程と、
ワークを加圧し、複数の研削工具の回転中心と同心に配
設された総型研削工具を工具軸部により揺動した研削す
る工程とからなることを特徴とする研削方法。
【請求項６】前記複数の研削工具および総型研削工具
で電解インプロセスドレッシング法によりドレッシング
しながら加工を行うことを特徴とする請求項５記載の研
削方法。
【請求項７】複数の工具を有する研削装置において、
工具回転中心に対して同心円上に配設された複数の研削
工具とその回転中心と同心に配設された総型研削工具と
からなる工具と、前記工具を少なくとも回転または揺動
させ、ワークに対して相対的に移動するための工具軸部
と、ワークをチャックし、かつワークを加圧するための
ワーク軸部とを有することを特徴とする研削装置。
【請求項８】前記複数の研削工具および総型研削工具
に電解インプロセスドレッシングする手段を設けたこと
を特徴とする請求項７記載の研削装置。
【請求項９】工具回転中心に対して同心円上に配設さ
れた複数の工具を有する研削装置において、カップ型研
削工具とその同心円上に配設された総型研削工具とから
なる工具と、前記総型研削工具に圧力をかける加圧機構
と、前記工具をワークに対して相対的に移動するための
工具軸部と、ワークを保持するワーク軸部とを有するこ
とを特徴とする研削装置。